Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EP0419842A1 - Method for removing halogenated organic contaminants with at least 5 C-atoms from water - Google Patents

Method for removing halogenated organic contaminants with at least 5 C-atoms from water Download PDF

Info

Publication number
EP0419842A1
EP0419842A1 EP90116049A EP90116049A EP0419842A1 EP 0419842 A1 EP0419842 A1 EP 0419842A1 EP 90116049 A EP90116049 A EP 90116049A EP 90116049 A EP90116049 A EP 90116049A EP 0419842 A1 EP0419842 A1 EP 0419842A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
iron
pollutants
oxidizing agent
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP90116049A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0419842B1 (en
Inventor
Joachim Fischer
Hubert Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Priority to AT90116049T priority Critical patent/ATE74883T1/en
Publication of EP0419842A1 publication Critical patent/EP0419842A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0419842B1 publication Critical patent/EP0419842B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722Oxidation by peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate

Definitions

  • the invention relates to a process for the separation of organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, in particular wastewater, to residual values below 1 mg / l, calculated as organically bound halogen, preferably below 0.2 mg / l.
  • the process has one stage and is based on the oxidation of Fe2+ ions present and / or added in water to Fe3+ ions and the precipitation of iron (III) -hydroxo complexes, on which the halogen-organic pollutants are adsorbed and separated with them.
  • the process is preferably controlled electrometrically and is particularly suitable for the separation of perchlorinated biphenylenes (PCB's), perchlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans as well as other halogenated aromatics and heteroaromatics and longer-chain halogenated hydrocarbons.
  • PCB's perchlorinated biphenylenes
  • dibenzodioxins and dibenzofurans as well as other halogenated aromatics and heteroaromatics and longer-chain halogenated hydrocarbons.
  • organochlorine compounds can be separated from an aqueous phase, but complete separation is only ensured by a four-step extraction.
  • Another disadvantage is that, especially in the case of leachate, a strong emulsion formation occurs and an adsorption step has to be carried out after the extraction.
  • the object of the invention is to provide a process for the separation of organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, which may additionally contain other organic and / or inorganic pollutants, which allows the aforementioned organohalogen pollutants to be controlled in a simple and easy manner Separate adsorption on in situ formed iron (III) hydroxo complexes down to residual values of less than 1 mg / l, calculated as organically bound halogen.
  • the process should be able to be operated reliably with the lowest possible use of chemicals and a low amount of contaminated products even if the content of pollutants in the water to be treated fluctuates greatly.
  • the object is achieved by a process for separating organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, which may additionally contain other organic and / or inorganic pollutants, to residual values below 1 mg / l, calculated as organically bound halogen, by adsorption of the organohalogen pollutants on iron (III) hydroxo complexes formed in situ by hydrolysis of iron (III) salts and separation thereof in flocculent form at pH 5 to 10, which is characterized in that the Fe2+ content in the water is determined and if necessary, by adding an iron (II) salt to a content of 20 to 1000 mg Fe2+ per l of water and then adding an oxidizing agent for converting Fe2+ in Fe3+ in an amount that does not exceed those for oxidation of at least 20 mg Fe2+ / l and a maximum of 1000 mg of the amount Fe2+ / l present in the presence of any present, such as Fe2+ practically instantaneously Lich oxidizable other ingredients is required.
  • the water to be treated according to the invention can be water of different provenances, for example process water, waste water or, particularly preferably, landfill leachate and contaminated groundwater. After treatment, the water can, if necessary, be sent to a biological treatment plant.
  • the halogen-organic pollutants to be separated with at least 5 C atoms are in particular those from the group of polychlorinated biphenylenes (PCB's), polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans, polychlorinated benzenes, chlorophenols, halogen-containing pesticides and aliphatic and cycloaliphatic chlorinated hydrocarbons with at least 5 C atoms .
  • PCB's polychlorinated biphenylenes
  • the process is particularly suitable for separating the so-called PCBs, including the above-mentioned dioxins and furans and aromatic compounds.
  • the residual value of less than 1 mg / l refers to the organically bound chlorine of the halogen-organic pollutants with more than 5 carbon atoms.
  • Organohalogen compounds with 1 to 4 carbon atoms such as haloalkanes and alkenes, are not or only incompletely separated from the water in the process according to the invention.
  • the process according to the invention can thus be used particularly advantageously where the water contains no halogen-organic pollutants with 1 to 4 carbon atoms or where it is not necessary to separate them.
  • the process according to the invention is preferably operated such that the residual content of organically bound chlorine in the absence of organo-halogenated C1-C4 compounds in the water to be treated is below 0.2 mg / l and particularly preferably below 0.1 mg / l.
  • Flocculation or precipitation of iron (III) -hydroxo complexes formed in situ by hydrolysis of iron (III) compounds which allows colloidal and to a varying extent dissolved components in water to be separated off by adsorption and / or inclusion, is in wastewater technology a well-known and also practiced process step.
  • a soluble iron (III) compound is usually added to the water, and above a pH of about 3.5 the precipitation begins, which is practically quantitative at pH 5.
  • a pH value above 7 is often set in order to form a precipitation that is easier to separate and drain by gravity. It was found that the flocculation to a certain extent enables the pollutants claimed to be separated off, but that residual values below 1 mg / l of organically bound halogen cannot be achieved with them.
  • the water to be treated should contain 20 to 1000 mg Fe2 mg / l, preferably 50 to 500 mg / g and particularly preferably 100 to 200 mg / g.
  • This Fe2+ content can be present in whole or in part in the water to be treated or can be adjusted by adding a soluble iron (II) compound, preferably FeSO4 ⁇ 7 H2O or FeCl2.
  • a soluble iron (II) compound preferably FeSO4 ⁇ 7 H2O or FeCl2.
  • the FeCl2 content can also be over 1000 mg / l, but this is less recommendable in view of the resulting sludge volume and is not necessary for the purpose of separating the halogen-organic pollutants.
  • a sufficient amount of oxidizing agent is added to the water containing Fe2+ for the oxidation of Fe2+ to Fe3+. It is a characteristic of the process that the amount of oxidizing agent is dimensioned so that at least 20 mg Fe2+ / l up to a maximum of the amount of Fe2+ / l present, i.e. a maximum of 1000 mg Fe2+ / l, in the presence of any present, such as Fe2+ can be oxidized practically instantaneously oxidizable other organic and / or inorganic ingredients of the water to be treated. Preferably, essentially the entire amount of Fe2+ present is oxidized. There is therefore no oxidizing agent available for the oxidative attack of carbon atoms.
  • Oxygen as an oxidizing agent has the disadvantage that it can lead to considerable odor emissions when treating heavily contaminated water, such as landfill leachate. Ozonation is possible, but is usually not very economical.
  • Active oxygen compounds such as in particular hydrogen peroxide, persulfuric acid, persulfates, sodium percarbonate, sodium perborates. Hydrogen peroxide is very particularly preferred in the form of commercially available aqueous solutions with a content of 30-85% by weight, if desired, solutions which are more dilute than 30% by weight can also be used.
  • the inventive method can be controlled very easily by measuring the Fe2+ / Fe3+ redox potential.
  • the Fe2+ / Fe3+ redox potential which z. B. using a noble metal electrode and a reference electrode, can be used to determine both the Fe2+ content and the dosage of the oxidizing agent, since with complete conversion of Fe2+ to Fe3+ a practically constant potential value of +970 to + 980 mV (Pt / thalamide electrode chain) is reached.
  • a potential of +450 mV corresponds to approximately 1000 mg Fe2+ / l and a potential value of +600 mV corresponds to approximately 70 mg Fe2+ / l - measured at pH 7.2.
  • the dosing pump for the oxidizing agent is automatically switched off when the specified end potential value is reached.
  • the pH of the water to be treated can initially be in the slightly acidic to weakly alkaline range, about pH 5-9. During the oxidation, the pH value drops depending on the Fe2+ content and the buffering capacity of the water. If the pH value drops below 5 after the addition of the oxidizing agent, the precipitation of Fe (III) - which usually begins during the addition of the oxidizing agent - hydroxo complexes completed by the subsequent addition of an alkaline alkali or alkaline earth compound.
  • the precipitate containing the adsorbed halogenated and possibly other pollutants is separated from the water at pH 5-10, preferably 7.5-9.
  • Common devices such as thickeners, separators, centrifuges, filter presses can be used for the separation.
  • the separated precipitate, which contains the pollutants can be fed to an incineration plant.
  • Landfill leachate and groundwater usually occur in a pH range of 6.5 to 7.5. At this pH, the Fe2 gel dissolved or added therein is in dissolved form, so that the concentration can be determined as a function of the measured redox potential using a previously created diagram.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Halogenated organic contaminants having at least 5 C atoms can be separated from water down to residual values below 1 mg/l, preferably below 0.1 mg/l, by setting an Fe<2+> content of 20 to 1000 mg/l in the water and converting 20 to 1000 mg/l of Fe<2+> into Fe<3+> by addition of an oxidising agent, preferably hydrogen peroxide, and separating off, at pH 5-10, the resulting iron(III) hydroxocomplexes containing the said adsorbed halogenated organic contaminants. The process can easily be controlled with respect to the addition of Fe<2+> and oxidising agent via the Fe<2+>/Fe<3+> redox potential. The contaminant content can be only inadequately lowered by sole addition of an Fe<3+> salt and separating off resulting iron(III) hydroxocomplexes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von halogenorganischen Schadstoffen mit mindestens 5 C-Atomen aus Wasser, insbesondere Abwasser, auf Restwerte unter 1 mg/l, berechnet als organisch gebundenes Halogen, vorzugsweise unter 0,2 mg/l. Das Verfahren ist einstufig und basiert auf der Oxidation von im Wasser vorhandenen und/oder zugegebenen Fe²⁺-Ionen zu Fe³⁺-Ionen und Ausfällung von Eisen(III)-hydroxokomplexen, an welchen die halogen­organischen Schadstoffe adsorbiert und mit diesen abgetrennt werden. Das Verfahren wird vorzugsweise elektrometrisch gesteuert und eignet sich insbesondere zur Abtrennung von perchlorierten Biphenylenen (PCB's), perchlorierten Dibenzodioxinen und Dibenzofuranen sowie anderen halogenierten Aromaten und Heteroaromaten und längerkettigen Halogenkohlenwasserstoffen.The invention relates to a process for the separation of organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, in particular wastewater, to residual values below 1 mg / l, calculated as organically bound halogen, preferably below 0.2 mg / l. The process has one stage and is based on the oxidation of Fe²⁺ ions present and / or added in water to Fe³⁺ ions and the precipitation of iron (III) -hydroxo complexes, on which the halogen-organic pollutants are adsorbed and separated with them. The process is preferably controlled electrometrically and is particularly suitable for the separation of perchlorinated biphenylenes (PCB's), perchlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans as well as other halogenated aromatics and heteroaromatics and longer-chain halogenated hydrocarbons.

Die Abtrennung von halogenorganischen Schadstoffen aus Wasser, insbesondere Abwasser, gewinnt aus toxikologischen und ökotoxikologischen Gründen an Bedeutung. So ist eine Behandlung von zum Beispiel Sickerwässern aus Deponien sowie mit halogenorganischen Schadstoffen belasteter Grundwässer erforderlich. Einerseits würden Deponiesickerwässer, wenn sie ohne Vorbehandlung in einen Vorfluten gelangen, zu starken Beeinträchtigungen von Fauna und Flora führen und bei Einleitung in eine biologische Kläranlage deren Betrieb empfindlich stören oder gar verhindern. Andererseits würde ein Versickern im Erdreich zu einer Verseuchung des Grundwassers führen, was dessen Verwendung zur Gewinnung von Trinkwasser verhindern würde. Die Behandlung von mit halogenorganischen Schadstoffen kontaminiertem Grundwasser ist erforderlich, um dessen Ausbreitung zu verhindern.The separation of organohalogen pollutants from water, especially wastewater, is becoming increasingly important for toxicological and ecotoxicological reasons. For example, treatment of leachate from landfills and groundwater contaminated with halogen organic pollutants is required. On the one hand, landfill leachate, if it gets into a pre-flooding without pretreatment, would lead to severe impairment of fauna and flora and, if discharged into a biological sewage treatment plant, would seriously impair or even prevent its operation. On the other hand, seepage in the ground would lead to contamination of the groundwater, which would prevent its use for the production of drinking water. The treatment of groundwater contaminated with organic halogen pollutants is necessary to prevent its spread.

Für die Behandlung von halogenorganische Schadstoffe enthaltenden Sicker- und Grundwässern, welche im allgemeinen in mehr oder weniger großer Menge zusätzlich andere organische und anorganische Schadstoffe enthalten, stehen derzeit die folgenden physikalisch-chemischen Verfahren zur Verfügung - siehe K. Leonhard in "Berichte aus Wassergüte­wirtschaft und Gesundheitsingenieurwesen der Technischen Universität München" Nr. 74 (1987), 230-237: Flüssig-Flüssig-­Extraktion, Strippung mit Dampf und Luft, Mono- oder Bidestillation, Adsorption an Aktivkohle.The following physico-chemical processes are currently available for the treatment of leachate and groundwater containing halogen organic pollutants, which generally also contain other organic and inorganic pollutants in more or less large quantities - see K. Leonhard in "Reports from water quality management and Health engineering of the Technical University of Munich "No. 74 (1987), 230-237: liquid-liquid extraction, stripping with steam and air, mono or bidistillation, adsorption on activated carbon.

Aufgrund der komplexen Zusammensetzung der infragestehenden Wässer ist eine vollständige Entfernung der eine biologische Reinigungsstufe störenden Schadstoffe im allgemeinen nur durch eine Kombination verschiedener und/oder mehrstufiger Verfahren möglich. Dies bedingt einen erheblichen Aufwand bei der Einstellung und dem Betrieb dafür geeigneter Anlagen. Wegen der z. T. rasch wechselnden Zusammensetzung der Wässer sind solche Verfahren von besonderem Interesse, welche bei kontinuierlichem Betrieb sicher steuerbar und damit wirtschaftlich zu betreiben sind.Due to the complex composition of the water in question, a complete removal of the pollutants which interfere with a biological purification stage is generally only possible by a combination of different and / or multi-stage processes. This requires considerable effort when setting up and operating suitable systems. Because of the z. T. rapidly changing composition of the waters are of particular interest those processes which can be safely controlled during continuous operation and are therefore economical to operate.

Mit einer Flüssig-Flüssig-Extraktion können zwar chlororganische Verbindungen aus einer wäßrigen Phase abgetrennt werden, jedoch wird eine vollständige Abtrennung nur durch eine vierstufige Extraktion sichergestellt. Nachteilig ist ferner, daß gerade bei Sickerwässern eine starke Emulsionsbildung auftritt und ein Adsorptionsschritt der Extraktion nachgeschaltet werden muß.With a liquid-liquid extraction, organochlorine compounds can be separated from an aqueous phase, but complete separation is only ensured by a four-step extraction. Another disadvantage is that, especially in the case of leachate, a strong emulsion formation occurs and an adsorption step has to be carried out after the extraction.

Durch Strippung von halogenorganischen Schadstoffen mit Dampf oder Luft verteilen sich die Schadstoffe sowohl auf die Strippphase als auch die eigentliche Wasserphase, so daß aus beiden Phasen durch weitere Verfahren, etwa Adsorption oder Verbrennung, die jeweils darin enthaltenen halogenorganischen Schadstoffe entfernt werden müssen.By stripping organic halogen pollutants with steam or air, the pollutants are distributed over both the stripping phase and the actual water phase, so that the halogen organic pollutants contained therein must be removed from both phases by further processes, such as adsorption or combustion.

Die Eindampfverfahren sind einmal sehr energieaufwendig, zum anderen können mit den Brüden halogenorganische Schadstoffe, sogar perchlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, abgetrieben werden, so daß andere Verfahren, etwa eine Adsorption an Aktivkohle, nachgeschaltet werden müssen.The evaporation process is very energy-intensive on the one hand, and on the other hand, organic vapors, even perchlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans, can be driven off with the vapors, so that other processes, such as adsorption on activated carbon, have to be followed.

Die Adsorption von in hochbelasteten Abwässern oder Sickerwässern enthaltenen aromatischen, heteroaromatischen und aliphatischen Halogenverbindungen an Aktivkohle kann nur als Nachbehandlungsstufe angesehen werden, da der direkte Einsatz eine extrem hohe Einsatzmenge und zusätzlich eine mehrstufige Adsorptionsanlage erfordern würde. Ferner bedarf es dann der Entsorgung großer Mengen der kontaminierten Aktivkohle.The adsorption of aromatic, heteroaromatic and aliphatic halogen compounds contained in highly polluted wastewater or leachate to activated carbon can only be regarded as a post-treatment stage, since direct use would require an extremely high amount of use and, in addition, a multi-stage adsorption system. Furthermore, it is then necessary to dispose of large quantities of the contaminated activated carbon.

Bekannt ist auch, Schadstoffe aus Abwässern durch Flockung bzw. Fällung unter Verwendung von insbesondere Verbindungen des dreiwertigen Eisens und Bildung von Eisen(III)-­hydroxokomplexen zu eliminieren. Die Schadstoffe werden in der Flocke zum Teil eingeschlossen und/oder adsorptiv und/oder in Form von Fe-Komplexen chemisch gebunden und damit abtrennbar gemacht. So lassen sich beispielsweise zwar die CSB- und BSB-Werte von Sickerwässern absenken, jedoch wird eine Kombination mit einer Absorption an Aktivkohle für erforderlich gehalten - vgl. H.-J. Ehrig in "Deponie: Ablagerung von Abfällen / K.J. Thomé-Kozmiensky" (1987), Seiten 560-579. Um den organischen Halogengehalt auf Werte unter 1 mg Cl/l Wasser abzusenken, bedurfte es der Anwendung einer Flockungsfällung mit Eisen(III)-chlorid gefolgt von einer Aktivkohlebehandlung - vgl. A. Denne und E. Ecker in "Altlasten / K.J. Thomé-Kozmiensky" (1987), Seiten 649-656.It is also known to eliminate pollutants from waste water by flocculation or precipitation using, in particular, compounds of trivalent iron and the formation of iron (III) hydroxo complexes. The pollutants are partially enclosed in the flake and / or adsorptively and / or chemically bound in the form of Fe complexes and thus made separable. For example, the COD and BOD values of leachate can be reduced, but a combination with absorption of activated carbon is considered necessary - cf. H.-J. Ehrig in "Landfill: waste disposal / KJ Thomé-Kozmiensky" (1987), pages 560-579. In order to reduce the organic halogen content to values below 1 mg Cl / l water, flocculation with iron (III) chloride followed by an activated carbon treatment was required - cf. A. Denne and E. Ecker in "Altlasten / KJ Thomé-Kozmiensky" (1987), pages 649-656.

Zur Behandlung von Sickerwasser mit biologisch schwer abbaubaren chlororganischen Verbindungen wurde auch eine Oxidation mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart einer katalytischen Menge Fe²⁺ erprobt - vgl. E. Gilbert und F. Bauer, Kernforschungszentrum Karlsruhe, KfK 4030, Febr. 1986. Bei einem pH-Wert unter 5 läßt sich bei einer H₂O₂-Dosis von 1 g H₂O₂ je g chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) und einem H₂O₂/Fe²⁺-Molverhältnis von 10:1 (Fentons Reagenz) und einer Reaktionszeit um eine Stunde ein großer Teil der organischen Schadstoffe abbauen. Unter diesen Bedingungen konnte aber der AOX-Wert als Maß für halogen­organische Schadstoffe zwar reduziert, aber bei weitem nicht unter 1 mg/l gesenkt werden. Wird nach der Oxidation der pH-Wert auf 7-8 eingestellt, fallen Eisen(III)-hydroxo­komplexe (=Eisen(III)-oxidhydrat) aus, welche einen Teil des organischen Kohlenstoffs adsorbiert und eingeschlossen enthalten: dies ändert aber das Bild bezüglich des Restgehalts an chlororganischen Schadstoffen im behandelten Wasser nur wenig, und auch durch eine nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe konnte der AOX-Wert nur um insgesamt 92 % reduziert werden.For the treatment of leachate with biodegradable organochlorine compounds, oxidation with hydrogen peroxide in the presence of a catalytic amount of Fe²⁺ was also tested - cf. E. Gilbert and F. Bauer, Nuclear Research Center Karlsruhe, KfK 4030, February 1986. At a pH value below 5, an H₂O₂ dose of 1 g H₂O₂ per g chemical oxygen demand (COD) and an H₂O₂ / Fe²⁺- Molar ratio of 10: 1 (Fenton's reagent) and a reaction time of one hour break down a large part of the organic pollutants. Under these conditions, however, the AOX value as a measure of organohalogen pollutants could be reduced, but by no means lower than 1 mg / l. If the pH is adjusted to 7-8 after the oxidation, iron (III) hydroxo complexes (= iron (III) oxide hydrate) precipitate, which adsorb and contain part of the organic carbon: this changes the picture with respect to the Residual content of organochlorine pollutants in the treated water only a little, and the AOX value could only be reduced by a total of 92% through a subsequent biological purification stage.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Abtrennung von halogenorganischen Schadstoffen mit mindestens 5 C-Atomen aus Wasser, das zusätzlich andere organische und/oder anorganische Schadstoffe enthalten kann, aufzuzeigen, das es gestattet, einstufig und leicht steuerbar die genannten halogenorganischen Schadstoffe durch Adsorption an in situ gebildeten Eisen(III)-­hydroxokomplexen bis auf Restwerte von unter 1 mg/l, berechnet als organisch gebundenes Halogen, abzutrennen. Das Verfahren sollte mit einem möglichst niedrigen Einsatz an Chemikalien und geringem Anfall an kontaminierten Produkten auch dann zuverlässig betrieben werden können, wenn der Gehalt an Schadstoffen im zu behandelnden Wasser stark schwankt.The object of the invention is to provide a process for the separation of organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, which may additionally contain other organic and / or inorganic pollutants, which allows the aforementioned organohalogen pollutants to be controlled in a simple and easy manner Separate adsorption on in situ formed iron (III) hydroxo complexes down to residual values of less than 1 mg / l, calculated as organically bound halogen. The process should be able to be operated reliably with the lowest possible use of chemicals and a low amount of contaminated products even if the content of pollutants in the water to be treated fluctuates greatly.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Abtrennung von halogenorganischen Schadstoffen mit mindestens 5 C-Atomen aus Wasser, das zusätzlich andere organische und/oder anorganische Schadstoffe enthalten kann, auf Restwerte unter 1 mg/l, berechnet als organisch gebundenes Halogen, durch Adsorption der halogenorganischen Schadstoffe an in situ durch Hydrolyse von Eisen(III)-salzen gebildeten Eisen(III)-hydroxokomplexen und Abtrennung derselben in flockiger Form bei pH 5 bis 10, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man im Wasser den Gehalt an Fe²⁺ bestimmt und, soweit erforderlich, durch Zugabe eines Eisen(II)-salzes einen Gehalt von 20 bis 1000 mg Fe²⁺ pro l Wasser einstellt und anschließend ein Oxidationsmittel zur Überführung von Fe²⁺ in Fe³⁺ in einer Menge zugibt, die jene nicht überschreitet, welche zur Oxidation von mindestens 20 mg Fe²⁺/l und maximal 1000 mg der anwesenden Menge Fe²⁺/l in Gegenwart von ggf. anwesenden, wie Fe²⁺ praktisch augenblicklich oxidierbaren anderen Bestandteilen erforderlich ist.The object is achieved by a process for separating organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, which may additionally contain other organic and / or inorganic pollutants, to residual values below 1 mg / l, calculated as organically bound halogen, by adsorption of the organohalogen pollutants on iron (III) hydroxo complexes formed in situ by hydrolysis of iron (III) salts and separation thereof in flocculent form at pH 5 to 10, which is characterized in that the Fe²⁺ content in the water is determined and if necessary, by adding an iron (II) salt to a content of 20 to 1000 mg Fe²⁺ per l of water and then adding an oxidizing agent for converting Fe²⁺ in Fe³⁺ in an amount that does not exceed those for oxidation of at least 20 mg Fe²⁺ / l and a maximum of 1000 mg of the amount Fe²⁺ / l present in the presence of any present, such as Fe²⁺ practically instantaneously Lich oxidizable other ingredients is required.

Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte Ausführungs­formen des Verfahrens.The subclaims are directed to preferred embodiments of the method.

Bei dem erfindungsgemäß zu behandelnden Wasser kann es sich um Wasser unterschiedlicher Provenienz handeln, etwa um Prozeßwasser, Abwasser oder, besonders bevorzugt, um Deponiesickerwasser und kontaminiertes Grundwasser. Nach der Behandlung kann das Wasser, soweit erforderlich, einer biologischen Kläranlage zugeleitet werden. Der im Verfahren anfallende Schlamm aus Eisen(III)-hydroxokomplexen, auch als Eisen(III)-oxidhydrat bezeichnet, enthält nicht nur die aus dem Wasser abgetrennten halogenorganischen Schadstoffe mit mindestens 5 C-Atomen, sondern er kann auch eine Reihe anderer Inhaltsstoffe des Wassers, wie z. B. Eisen-Huminsäure-Komplexe und Schwermetallcyanide im Falle eines Deponiesickerwassers, enthalten. Erfindungs­gemäß gelingt es somit, nicht nur die anspruchsgemäßen Schadstoffe abzutrennen, sondern gleichzeitig werden die anspruchsgemäßen Schadstoffe abzutrennen, sondern gleichzeitig werden auch der CSB-Wert (=Chemischer Sauerstoff-Bedarf) und ggf. Schadmetallgehalt erniedrigt.The water to be treated according to the invention can be water of different provenances, for example process water, waste water or, particularly preferably, landfill leachate and contaminated groundwater. After treatment, the water can, if necessary, be sent to a biological treatment plant. The resulting sludge from iron (III) hydroxo complexes, also known as iron (III) oxide hydrate, not only contains the halogen-organic pollutants separated from the water with at least 5 C atoms, but it can also contain a number of other water components , such as B. iron-humic acid complexes and heavy metal cyanides in the case of landfill leachate. According to the invention, it is therefore not only successful Separate pollutants, but at the same time separate the demanding pollutants, but at the same time the COD value (= chemical oxygen demand) and possibly harmful metal content are reduced.

Bei den abzutrennenden halogenorganischen Schadstoffen mit mindestens 5 C-Atomen handelt es sich insbesondere um solche aus der Gruppe der polychlorierten Biphenylene (PCB's), polychlorierter Dibenzodioxine und Dibenzofurane, polychlorierter Benzole, Chlorphenole, halogenhaltiger Pestizide und aliphatischer und cycloaliphatischer Chlorkohlenwasserstoffe mit mindestens 5 C-Atomen. Besonders geeignet ist das Verfahren zur Abtrennung der sogenannten PCB's einschließlich der oben genannten Dioxine und Furane und aromatischen Verbindungen. Der Restwert von unter 1 mg/l bezieht sich auf das organisch gebundene Chlor der halogenorganischen Schadstoffe mit mehr als 5 C-Atomen. Halogenorganische Verbindungen mit 1 bis 4 C-Atomen, wie Halogenalkane und -alkene, werden im erfindungsgemäßen Verfahren nicht oder unvollständig aus dem Wasser abgetrennt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich somit besonders dort vorteilhaft einsetzen, wo das Wasser keine halogenorganischen Schadstoffe mit 1 bis 4 C-Atomen enthält oder deren Abtrennung nicht erforderlich ist. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so betrieben, daß der Restgehalt an organisch gebundenem Chlor bei Abwesenheit von halogenorganischen C₁-C₄-Verbindungen im zu behandelnden Wasser unter 0,2 mg/l und besonders bevorzugt unter 0,1 mg/l liegt.The halogen-organic pollutants to be separated with at least 5 C atoms are in particular those from the group of polychlorinated biphenylenes (PCB's), polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans, polychlorinated benzenes, chlorophenols, halogen-containing pesticides and aliphatic and cycloaliphatic chlorinated hydrocarbons with at least 5 C atoms . The process is particularly suitable for separating the so-called PCBs, including the above-mentioned dioxins and furans and aromatic compounds. The residual value of less than 1 mg / l refers to the organically bound chlorine of the halogen-organic pollutants with more than 5 carbon atoms. Organohalogen compounds with 1 to 4 carbon atoms, such as haloalkanes and alkenes, are not or only incompletely separated from the water in the process according to the invention. The process according to the invention can thus be used particularly advantageously where the water contains no halogen-organic pollutants with 1 to 4 carbon atoms or where it is not necessary to separate them. The process according to the invention is preferably operated such that the residual content of organically bound chlorine in the absence of organo-halogenated C₁-C₄ compounds in the water to be treated is below 0.2 mg / l and particularly preferably below 0.1 mg / l.

Die Flockung bzw. Fällung von in situ durch Hydrolyse von Eisen(III)-verbindungen gebildeten Eisen(III)-hydroxo­komplexen, welche kolloide und in wechselndem Umfang gelöste Bestandteile im Wasser durch Adsorption und/oder Einschluß abzutrennen gestattet, ist in der Abwassertechnik ein bekannter und auch praktizierter Verfahrensschritt. Üblicherweise wird dem Wasser eine lösliche Eisen(III)-­verbindung zugegeben, und oberhalb eines pH-Wertes von etwa 3,5 beginnt die Ausfällung, welche bei pH 5 praktisch quantitativ ist. Zur Ausbildung eines leichter durch Schwerkraft abtrennbaren und entwässerbaren Niederschlags wird häufig ein pH-Wert oberhalb 7 eingestellt. Es wurde gefunden, daß durch diese Flockung in gewissem Umfang auch die anspruchsgemäßen Schadstoffe abtrennbar sind, Restwerte unter 1 mg/l organisch gebundenes Halogen hiermit aber nicht erreichbar sind. Es war somit überraschend, daß durch Zugabe eines Oxidationsmittels zu einem Wasser, das 20 bis 1000 mg Fe²⁺/l enthält, in situ solche Eisen(III)-hydroxokomplexe gebildet werden, welche die anspruchsgemäßen Schadstoffe praktisch quantitativ adsorbieren oder in anderer Weise binden und bei pH 5 bis 10 abgetrennt werden können.Flocculation or precipitation of iron (III) -hydroxo complexes formed in situ by hydrolysis of iron (III) compounds, which allows colloidal and to a varying extent dissolved components in water to be separated off by adsorption and / or inclusion, is in wastewater technology a well-known and also practiced process step. A soluble iron (III) compound is usually added to the water, and above a pH of about 3.5 the precipitation begins, which is practically quantitative at pH 5. A pH value above 7 is often set in order to form a precipitation that is easier to separate and drain by gravity. It was found that the flocculation to a certain extent enables the pollutants claimed to be separated off, but that residual values below 1 mg / l of organically bound halogen cannot be achieved with them. It was therefore surprising that by adding an oxidizing agent to a water containing 20 to 1000 mg Fe²⁺ / l, in situ those iron (III) hydroxo complexes are formed which practically quantitatively adsorb or otherwise bind the demanding pollutants and can be separated at pH 5 to 10.

Das zu behandelnde Wasser soll einen Gehalt von 20 bis 1000 mg Fe²⁺/l, vorzugsweise 50 bis 500 mg/g und besonders bevorzugt 100 bis 200 mg/g enthalten. Dieser Fe²⁺-Gehalt kann ganz oder teilweise bereits in dem zu behandelnden Wasser vorliegen oder durch Zugabe einer löslichen Eisen(II)-­verbindung, vorzugsweise FeSO₄ · 7 H₂O oder FeCl₂, eingestellt werden. Üblicherweise wird man die Eisen(II)-verbindung als wäßrige Lösung einsetzen, da hiermit eine einfache Dosierung, wie sie für ein z. B. elektrometrisch gesteuertes kontinuierliches Verfahren zwingend ist, gewährleistet ist. Prinzipiell kann der FeCl₂-Gehalt auch über 1000 mg/l liegen, jedoch ist dies im Hinblick auf das daraus resultierende Schlammvolumen weniger empfehlenswert und zum Zweck der Abtrennung der halogenorganischen Schadstoffe nicht erforderlich. Im Falle sehr geringer Fe²⁺-Gehalte kann es vorteilhaft sein, nach der erfindungsgemäßen Oxidation und, soweit erforderlich, pH-Einstellung ein polymeres Flockungshilfsmittel zur Verbesserung der Flockung und leichteren Abtrennung des Niederschlags zuzusetzen.The water to be treated should contain 20 to 1000 mg Fe² mg / l, preferably 50 to 500 mg / g and particularly preferably 100 to 200 mg / g. This Fe²⁺ content can be present in whole or in part in the water to be treated or can be adjusted by adding a soluble iron (II) compound, preferably FeSO₄ · 7 H₂O or FeCl₂. Usually you will use the iron (II) compound as an aqueous solution, since this is a simple dosage, as for a z. B. electrometrically controlled continuous process is guaranteed. In principle, the FeCl₂ content can also be over 1000 mg / l, but this is less recommendable in view of the resulting sludge volume and is not necessary for the purpose of separating the halogen-organic pollutants. In the case of very low Fe 2 O contents, it can be advantageous to add a polymeric flocculant to improve the flocculation and to separate the precipitate more easily after the oxidation according to the invention and, if necessary, pH adjustment.

Zur Oxidation des Fe²⁺ zu Fe³⁺ wird dem Fe²⁺ enthaltenden Wasser eine ausreichende Menge Oxidationsmittel zugegeben. Es ist ein Kennzeichen des Verfahrens, daß die Oxidationsmittelmenge so bemessen wird, daß damit mindestens 20 mg Fe²⁺/l bis maximal der anwesenden Menge Fe²⁺/l, also maximal 1000 mg Fe²⁺/l, in Gegenwart von ggf. anwesenden, wie Fe²⁺ praktisch augenblicklich oxidierbaren anderen organischen und/oder anorganischen Inhaltsstoffen des zu behandelnden Wassers oxidiert werden. Vorzugsweise oxidiert man im wesentlichen die gesamte anwesende Menge Fe²⁺. Es steht somit kein Oxidationsmittel zum oxidativen Angriff von C-Atomen zur Verfügung. Die vorbekannte oxidative Behandlung von Deponiesickerwasser unter Verwendung von Fentons Reagenz erforderte stets einen vielfachen Überschuß des Oxidations­mittels gegenüber Fe²⁺, ohne daß die halogenorganischen Schadstoffe ausreichend abgebaut und abgetrennt werden konnten. Unter den ebenso leicht wie Fe²⁺ oxidierbaren Stoffen sind solche zu verstehen, welche mit dem Fe²⁺ unter den Betriebsbedingungen - im allgemeinen 5-25 °C - nennenswert um das zugegebene Oxidationsmittel konkurrieren; hierzu gehören beispielsweise organische und anorganische Sulfide, Sulfite.A sufficient amount of oxidizing agent is added to the water containing Fe²⁺ for the oxidation of Fe²⁺ to Fe³⁺. It is a characteristic of the process that the amount of oxidizing agent is dimensioned so that at least 20 mg Fe²⁺ / l up to a maximum of the amount of Fe²⁺ / l present, i.e. a maximum of 1000 mg Fe²⁺ / l, in the presence of any present, such as Fe²⁺ can be oxidized practically instantaneously oxidizable other organic and / or inorganic ingredients of the water to be treated. Preferably, essentially the entire amount of Fe²⁺ present is oxidized. There is therefore no oxidizing agent available for the oxidative attack of carbon atoms. The previously known oxidative treatment of landfill leachate using Fenton's reagent always required a multiple excess of the oxidizing agent over Fe²⁺ without the halogen-organic pollutants being able to be sufficiently broken down and separated off. Substances that are as easy to oxidize as Fe²⁺ are understood to mean those which compete appreciably with Fe²⁺ under the operating conditions - generally 5-25 ° C - for the oxidizing agent added; these include, for example, organic and inorganic sulfides, sulfites.

Als Oxidationsmittel können im Prinzip solche verwendet werden, welche ein höheres Oxidationspotential als Fe³⁺ haben, jedoch kommen in der Praxis nur solche in Betracht, welche dem Wasser keine neuen Schadstoffe zufügen. Chlor, Hypochlorit und Chlordioxid können verwendet werden, sind aber wegen der damit einhergehenden Aufsalzung und des sicherheitstechnischen Aufwands weniger empfehlenswert. Sauerstoff als Oxidationsmittel hat den Nachteil, daß es bei der Behandlung von stark kontaminiertem Wasser, wie Deponiesickerwasser, zu erheblichen Geruchsemissionen kommen kann. Eine Ozonisierung ist möglich, im Regelfall aber wenig wirtschaftlich. Bevorzugt werden anorganische Aktivsauerstoffverbindungen, wie insbesondere Wasserstoff­peroxid, Perschwefelsäure, Persulfate, Natriumpercarbonat, Natriumperborate. Ganz besonders bevorzugt wird Wasserstoff­peroxid in Form handelsüblicher wäßriger Lösungen mit einem Gehalt von 30 - 85 Gew.-%, soweit erwünscht, können auch verdünntere als 30 gew.-%ige Lösungen eingesetzt werden.In principle, those which have a higher oxidation potential than Fe³⁺ can be used as oxidizing agents, but in practice only those are considered which do not add any new pollutants to the water. Chlorine, hypochlorite and chlorine dioxide can be used, but are less recommendable due to the associated salting and the safety-related effort. Oxygen as an oxidizing agent has the disadvantage that it can lead to considerable odor emissions when treating heavily contaminated water, such as landfill leachate. Ozonation is possible, but is usually not very economical. Inorganic are preferred Active oxygen compounds, such as in particular hydrogen peroxide, persulfuric acid, persulfates, sodium percarbonate, sodium perborates. Hydrogen peroxide is very particularly preferred in the form of commercially available aqueous solutions with a content of 30-85% by weight, if desired, solutions which are more dilute than 30% by weight can also be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich durch Messung des Fe²⁺/Fe³⁺-Redoxpotentials sehr einfach steuern. Das Fe²⁺/­Fe³⁺-Redoxpotential, das sich in an sich bekannter Weise z. B. unter Verwendung einer Edelmetallelektrode und einer Bezugselektrode, messen läßt, kann sowohl zur Bestimmung des Fe²⁺-Gehalts als auch zur Dosierung des Oxidationsmittels herangezogen werden, da bei vollständiger Überführung des Fe²⁺ in Fe³⁺ ein praktisch konstanter Potentialwert von +970 bis +980 mV (Pt/Thalamid-Elektrodenkette) erreicht wird. Unter Verwendung der genannten Elektrodenkette entspricht ein Potential von +450 mV etwa 1000 mg Fe²⁺/l und ein Potentialwert von +600 mV etwa 70 mg Fe²⁺/l - gemessen bei pH 7,2. Für die Aussteuerung der Dosier­einrichtung für die bedarfsgerechte Zugabe der Fe²⁺-salzlösung kann ein Redox-Regler mit P- (=Proportional), PI- (=Proportional-Integral) oder PID- (=Proportional-­Integral-Digital) Verhalten eingesetzt werden; auch der Einsatz der SP-Steuerung (speicherprogrammierbar) ist möglich. Die Dosierpumpe für das Oxidationsmittel wird automatisch abgeschaltet, wenn der vorgegebene Endpotentialwert erreicht ist.The inventive method can be controlled very easily by measuring the Fe²⁺ / Fe³⁺ redox potential. The Fe²⁺ / Fe³⁺ redox potential, which z. B. using a noble metal electrode and a reference electrode, can be used to determine both the Fe²⁺ content and the dosage of the oxidizing agent, since with complete conversion of Fe²⁺ to Fe³⁺ a practically constant potential value of +970 to + 980 mV (Pt / thalamide electrode chain) is reached. Using the electrode chain mentioned, a potential of +450 mV corresponds to approximately 1000 mg Fe²⁺ / l and a potential value of +600 mV corresponds to approximately 70 mg Fe²⁺ / l - measured at pH 7.2. A redox controller with P- (= proportional), PI- (= proportional-integral) or PID (= proportional-integral-digital) behavior can be used to control the metering device for the needs-based addition of the Fe²⁺ salt solution; it is also possible to use the SP control (programmable logic controller). The dosing pump for the oxidizing agent is automatically switched off when the specified end potential value is reached.

Der pH-Wert des zu behandelnden Wassers kann zu Beginn im schwach sauren bis schwach alkalischen Bereich, etwa pH 5-9, liegen. Während der Oxidation sinkt der pH-Wert je nach dem Gehalt an Fe²⁺ als auch dem Puffervermögen des Wassers ab. Sofern nach der Zugabe des Oxidationsmittels der pH-Wert unter 5 abgesunken ist, wird die meist während der Oxidationsmittelzugabe beginnende Ausfällung von Fe(III)-­ hydroxokomplexen durch anschließende Zugabe einer alkalisch wirkenden Alkali- oder Erdalkaliverbindung vervollständigt.The pH of the water to be treated can initially be in the slightly acidic to weakly alkaline range, about pH 5-9. During the oxidation, the pH value drops depending on the Fe²⁺ content and the buffering capacity of the water. If the pH value drops below 5 after the addition of the oxidizing agent, the precipitation of Fe (III) - which usually begins during the addition of the oxidizing agent - hydroxo complexes completed by the subsequent addition of an alkaline alkali or alkaline earth compound.

Wie bereits ausgeführt, wird der die adsorbierten halogenierten und ggf. andere Schadstoffe enthaltende Niederschlag bei pH 5-10, vorzugsweise 7,5-9, vom Wasser abgetrennt. Zur Abtrennung sind gängige Vorrichtungen, wie Eindicker, Separatoren, Zentrifugen, Filterpressen, einsetzbar. Der abgetrennte Niederschlag, der die Schadstoffe enthält, kann einer Verbrennungsanlage zugeführt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich mittels einfacher Maßnahmen und mit geringem Chemikalienaufwand und gleichzeitig sicher steuerbar sehr niedrige Restwerte an organisch gebundenem Chlor aus Schadstoffen mit mindestens 5 C-Atomen erzielen.As already stated, the precipitate containing the adsorbed halogenated and possibly other pollutants is separated from the water at pH 5-10, preferably 7.5-9. Common devices such as thickeners, separators, centrifuges, filter presses can be used for the separation. The separated precipitate, which contains the pollutants, can be fed to an incineration plant. By means of the method according to the invention, very low residual values of organically bound chlorine from pollutants with at least 5 C atoms can be achieved by means of simple measures and with little expenditure on chemicals and at the same time in a controllable manner.

Die Erfindung wird an den nachfolgenden Beispielen verdeutlicht.The invention is illustrated by the following examples.

Beispiel 1example 1

Deponiesickerwässer und Grundwässer fallen meist in einem pH-Bereich von 6,5 bis 7,5 an. Bei diesem pH-Wert liegt das darin gelöste bzw. zugegebene Fe²⁺ in gelöster Form vor, so daß mittels eines zuvor erstellten Diagramms die Konzentration in Abhängigkeit vom gemessenen Redoxpotential bestimmt werden kann.Landfill leachate and groundwater usually occur in a pH range of 6.5 to 7.5. At this pH, the Fe² gel dissolved or added therein is in dissolved form, so that the concentration can be determined as a function of the measured redox potential using a previously created diagram.

Zu 5 l eines Deponiesickerwassers mit einem Gehalt von 50 ppb PCB, einem pH-Wert von 6,8 und einem Redoxpotential von +750 mV, gemessen mit einer Pt/Thalamid-Elektrodenkette (Thalamid ist eine Bezugselektrode der Firma Schott & Sen., Mainz) wurde eine 5 gew.-%ige wäßrige FeSO₄-Lösung bis zu einem Redoxpotential von 580 mV, entsprechend 100 mg Fe²⁺/l, zugegeben. Im Anschluß wurde unter Rühren eine 5 gew.-%ige wäßrige H₂O₂-Lösung bis zu einem Potential von +970 mV zudosiert. Nach Einstellung eines pH-Wertes von 8,5 durch Zugabe von Natronlauge wurde filtriert. Der Restgehalt an PCB im behandelten Wasser betrug unter 1 ppb - die PCB-­Bestimmung erfolgte durch gaschromatographische Bestimmung eines Extraktes.To 5 l of landfill leachate with a content of 50 ppb PCB, a pH of 6.8 and a redox potential of +750 mV, measured with a Pt / Thalamid electrode chain (Thalamid is a reference electrode from Schott & Sen., Mainz ) was a 5 wt .-% aqueous FeSO₄ solution up to a redox potential of 580 mV, corresponding to 100 mg Fe²⁺ / l, admitted. A 5% by weight aqueous H₂O₂ solution was then metered in with stirring to a potential of +970 mV. After the pH had been adjusted to 8.5 by adding sodium hydroxide solution, the mixture was filtered. The residual PCB content in the treated water was less than 1 ppb - the PCB was determined by gas chromatographic determination of an extract.

Beispiel 2Example 2

Zu entgiften war ein Wasser, das 10 mg Clophen/l (=PCB) und organische Lösungsvermittler enthielt.

  • a) Das Wasser wurde erfindungsgemäß behandelt, indem 100 mg Fe²⁺ zugegeben und dann redoxgesteuert mit Wasserstoffperoxid oxidiert wurde; der pH-Wert wurde mit NaOH auf 8,5 eingestellt, anschließend wurde filtriert. Im Filtrat wurde ein Restgehalt von unter 1 µg Clophen/l analysiert.
  • b) Zum Vergleich wurde das gleiche Wasser mit 100 mg Fe³⁺ versetzt - Zugabe als Fe₂(SO₄)₃. Nach der Einstellung des pH-Wertes auf 8,5 wurde filtriert. Das Filtrat wies einen Restgehalt von 2,5 mg Clophen/l auf.
A water was to be detoxified, which contained 10 mg Clophen / l (= PCB) and organic solubilizers.
  • a) The water was treated according to the invention by adding 100 mg Fe²⁺ and then redox-controlled with hydrogen peroxide; the pH was adjusted to 8.5 with NaOH and then filtered. A residual content of less than 1 µg clophen / l was analyzed in the filtrate.
  • b) For comparison, the same water was mixed with 100 mg Fe³⁺ - addition as Fe₂ (SO₄) ₃. After adjusting the pH to 8.5, the mixture was filtered. The filtrate had a residual content of 2.5 mg clophen / l.

Claims (7)

1. Verfahren zur Abtrennung von halogenorganischen Schadstoffen mit mindestens 5 C-Atomen aus Wasser, das zusätzlich andere organische und/oder anorganische Schadstoffe enthalten kann, auf Restwerte unter 1 mg/l, berechnet als organisch gebundenes Halogen, durch Adsorption der halogenorganischen Schadstoffe an in situ durch Hydrolyse von Eisen(III)-salzen gebildeten Eisen(III)-hydroxokomplexen und Abtrennung derselben in flockiger Form bei pH 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß man im Wasser den Gehalt an Fe²⁺ bestimmt und, soweit erforderlich, durch Zugabe eines Eisen(II)-salzes einen Gehalt von 20 bis 1000 mg Fe²⁺ pro l Wasser einstellt und anschließend ein Oxidationsmittel zur Überführung von Fe²⁺ in Fe³⁺ in einer Menge zugibt, die jene nicht überschreitet, welche zur Oxidation von mindestens 20 mg Fe²⁺/l und maximal 1000 mg der anwesenden menge Fe²⁺/l in Gegenwart von gegebenenfalls anwesenden, wie Fe²⁺ praktisch augenblicklich oxidierbaren anderen Bestandteilen erforderlich ist.
1. Process for the separation of organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms from water, which may additionally contain other organic and / or inorganic pollutants, to residual values below 1 mg / l, calculated as organically bound halogen, by adsorption of the organohalogen pollutants onto in iron (III) hydroxo complexes formed by hydrolysis of iron (III) salts and separation thereof in flaky form at pH 5 to 10,
characterized,
that the water content of Fe²⁺ is determined and, if necessary, a content of 20 to 1000 mg of Fe²⁺ per l of water is adjusted by adding an iron (II) salt and then an oxidizing agent for converting Fe²⁺ into Fe³⁺ in admits an amount which does not exceed that which is necessary for the oxidation of at least 20 mg Fe²⁺ / l and a maximum of 1000 mg of the amount Fe²⁺ / l present in the presence of any present, such as Fe²⁺ practically instantaneously oxidizable other components.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem zu behandelnden Wasser um Deponiesicker­wasser oder kontaminiertes Grundwasser mit einem Gehalt an halogenorganischen Schadstoffen aus der Gruppe polychlorierter Biphenylene (PCB's), polychlorierter Dibenzodioxine und Dibenzofurane, polychlorierter Benzole, Chlorphenole, halogenhaltiger Pestizide handelt.
2. The method according to claim 1,
characterized,
that the water to be treated is landfill leachate or contaminated groundwater containing organohalogen pollutants from the group of polychlorinated biphenylenes (PCBs), polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans, polychlorinated benzenes, chlorophenols, halogen-containing pesticides.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß man halogenorganische Schadstoffe mit mindestens 5 C-Atomen bis auf Restwerte unter 0,2 mg/l, vorzugsweise unter 0,1 mg/l, abtrennt.
3. The method according to claim 1 or 2,
characterized,
that one separates organohalogen pollutants with at least 5 carbon atoms down to residual values below 0.2 mg / l, preferably below 0.1 mg / l.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man als Oxidationsmittel eine anorganische Aktivsauer­stoffverbindung, insbesondere Persulfate, Percarbonate oder besonders bevorzugt Wasserstoffperoxid, verwendet.
4. The method according to one or more of claims 1 to 3,
characterized,
that an inorganic active oxygen compound, in particular persulfates, percarbonates or particularly preferably hydrogen peroxide, is used as the oxidizing agent.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß man dem Wasser eine solche Menge eines Eisen(II)-salzes zugibt, daß der Gehalt 50 bis 400 mg Fe²⁺/l, vorzugsweise 100 bis 200 mg Fe²⁺/l, beträgt, und durch Zugabe des Oxidations­mittels im wesentlichen das gesamte anwesende Fe²⁺ in Fe³⁺ überführt.
5. The method according to one or more of claims 1 to 4,
characterized,
that one adds an amount of an iron (II) salt to the water that the content is 50 to 400 mg Fe²⁺ / l, preferably 100 to 200 mg Fe²⁺ / l, and by adding the oxidizing agent essentially all that is present Fe²⁺ converted to Fe³⁺.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß man das Eisen(II)-salz als auch das Oxidationsmittel in Form wäßriger Lösungen zum zu behandelnden Wasser zugibt und die Zugabemengen über die Messung des Fe²⁺/Fe³⁺-Redoxpotentials steuert.
6. The method according to one or more of claims 1 to 5,
characterized,
that the iron (II) salt and the oxidizing agent are added in the form of aqueous solutions to the water to be treated and the addition amounts are controlled by measuring the Fe²⁺ / Fe³⁺ redox potential.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß man unter Verwendung einer Platin/Thalamid-­Elektrodenkette durch Zugabe einer wäßrigen Eisen(II)-­salzlösung ein Redoxpotential im Bereich von +450 bis 600 mV einstellt und anschließend Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel in einer Menge zufügt, bis das Redoxpotential einen Wert von +980 mV annimmt.
7. The method according to claim 6,
characterized,
that a redox potential in the range of +450 to 600 mV is set using a platinum / thalamide electrode chain by adding an aqueous iron (II) salt solution and then hydrogen peroxide is added as an oxidizing agent in an amount until the redox potential has a value of +980 mV assumes.
EP90116049A 1989-09-27 1990-08-22 Method for removing halogenated organic contaminants with at least 5 c-atoms from water Expired - Lifetime EP0419842B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT90116049T ATE74883T1 (en) 1989-09-27 1990-08-22 PROCESS FOR THE SEPARATION OF ORGANIC HALOGENS WITH AT LEAST 5 C-ATOMS FROM WATER.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3932175 1989-09-27
DE3932175 1989-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0419842A1 true EP0419842A1 (en) 1991-04-03
EP0419842B1 EP0419842B1 (en) 1992-04-15

Family

ID=6390266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90116049A Expired - Lifetime EP0419842B1 (en) 1989-09-27 1990-08-22 Method for removing halogenated organic contaminants with at least 5 c-atoms from water

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0419842B1 (en)
AT (1) ATE74883T1 (en)
DE (1) DE59000089D1 (en)
GR (1) GR3004543T3 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0481269A2 (en) * 1990-10-16 1992-04-22 Hoelzle &amp; Chelius GmbH Water conditioning agent and/or water germicide without perborate or borate, method for its production and its use
FR2689492A1 (en) * 1992-04-03 1993-10-08 Omnium Traitement Valorisa Treating surface water contaminated with organic matter and micro-pollutants - by adding hydrogen peroxide and ferrous salt
WO1994013591A1 (en) * 1992-12-04 1994-06-23 Kemira Oy Process for treating waste water
EP1243561A2 (en) * 2001-03-23 2002-09-25 Degussa AG Method for treating polluted water using an iron(III) catalyst

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0022525A1 (en) * 1979-07-11 1981-01-21 Bayer Ag Process for treating waste water
EP0238731A2 (en) * 1986-03-28 1987-09-30 The Boeing Company System for removing toxic organics and metals from manufacturing wastewater
EP0277632A1 (en) * 1987-02-07 1988-08-10 BASF Aktiengesellschaft Process for catalytically destroying organic and inorganic oxidisable compounds in water

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0022525A1 (en) * 1979-07-11 1981-01-21 Bayer Ag Process for treating waste water
EP0238731A2 (en) * 1986-03-28 1987-09-30 The Boeing Company System for removing toxic organics and metals from manufacturing wastewater
EP0277632A1 (en) * 1987-02-07 1988-08-10 BASF Aktiengesellschaft Process for catalytically destroying organic and inorganic oxidisable compounds in water

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL WATER POLLUTION CONTROL FEDERATION, Band 36, Nr. 9, September 1964, Seiten 1116-1128, Washington, DC, US; H.R. EISENHAUER: "Oxidation of phenolic wastes" *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 10, Nr. 136 (C-347), 20. Mai 1985; & JP-A-60 261 590 (MURATA SANGYO) 24-12-1985 *
WASSER - ABWASSER (GWF), Band 129, Nr. 7, Juli 1988, Seiten 484-491, München, DE; H. SCHWARZER: "Oxidative Abwasser-Reinigung mit Wasserstoffperoxid" *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0481269A2 (en) * 1990-10-16 1992-04-22 Hoelzle &amp; Chelius GmbH Water conditioning agent and/or water germicide without perborate or borate, method for its production and its use
EP0481269A3 (en) * 1990-10-16 1993-12-15 Hoelzle & Chelius Gmbh Water conditioning agent and/or water germicide without perborate or borate, method for its production and its use
FR2689492A1 (en) * 1992-04-03 1993-10-08 Omnium Traitement Valorisa Treating surface water contaminated with organic matter and micro-pollutants - by adding hydrogen peroxide and ferrous salt
WO1994013591A1 (en) * 1992-12-04 1994-06-23 Kemira Oy Process for treating waste water
US5611928A (en) * 1992-12-04 1997-03-18 Kemira Oy Process for treating waste water
EP1243561A2 (en) * 2001-03-23 2002-09-25 Degussa AG Method for treating polluted water using an iron(III) catalyst
EP1243561A3 (en) * 2001-03-23 2004-04-28 Degussa AG Method for treating polluted water using an iron(III) catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
ATE74883T1 (en) 1992-05-15
DE59000089D1 (en) 1992-05-21
GR3004543T3 (en) 1993-04-28
EP0419842B1 (en) 1992-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3856217T2 (en) Process for the treatment of contaminated soils
EP0371187B1 (en) Process for removing substances for plant treatment from raw water
EP0419841B1 (en) Process for diminishing the aox-concentration in water
DE4131596C2 (en) Process for purifying an aqueous fluid contaminated by organic and inorganic ingredients
EP1080042B1 (en) Use of alkaline earth peroxides for immobilising phosphate in waters, soils, sediments and/or sludges
AT412470B (en) METHOD FOR CLEANING WASTE WATER
DE3832523C1 (en)
EP0319740B1 (en) Detoxication process for waste waters containing elementary mercury
DE69219874T2 (en) Removal of mercury from waste streams
EP0419842B1 (en) Method for removing halogenated organic contaminants with at least 5 c-atoms from water
DE8915591U1 (en) Composition for treating water containing metal ions and organic and/or inorganic contaminants
WO1993012041A1 (en) Improved method of reducing the levels of heavy metals in wastes
DE102010020105B4 (en) Recycling of Iron in the Photo-Fenton Process
DE69505114T2 (en) METHOD FOR RECYCLING A HEAVY METAL CONTAINING AND ACID WASTE WATER
DE4319974A1 (en) Process for decreasing the toxicity of Cr(VI)-contaminated solid and liquid waste materials
DE60116845T2 (en) Process for the treatment of liquid media containing heavy metals and sulfate ions
DE19639716A1 (en) Process for treating sludge in biological wastewater treatment
DE19646555A1 (en) Water purification by photocatalysed wet oxidation of organic and inorganic contaminants
DE10009894A1 (en) Improving the efficiency of the oxidative purification of hydrocarbon-contaminated water (e.g. by the Fenton reaction) by stagewise addition of oxidizers such as hydrogen peroxide
DE3884808T2 (en) The oxidation of organic substances in water.
DE19701636C1 (en) Treatment of phosphate cleaning agent solutions contaminated with oil
DE19548743A1 (en) Treatment of water contaminated with oxidisable, e.g. organic substances
DE2934254A1 (en) METHOD FOR TREATING POLLUTED, WATER-BASED MEDIA
EP1711437A1 (en) Method for the purification, detoxification, and treatment of wastewaters, sludge, harbor mud, dock wastewaters, feces, liquid manure, and waste contaminated with radioactive materials from hospitals and labs, and installation for carrying out said method
DE1517542B2 (en) PROCESS AND SYSTEM FOR WATER DEMANGANIZATION

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19900822

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19910909

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19920415

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19920415

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19920415

Ref country code: BE

Effective date: 19920415

REF Corresponds to:

Ref document number: 74883

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19920515

Kind code of ref document: T

ITF It: translation for a ep patent filed
REF Corresponds to:

Ref document number: 59000089

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19920521

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Effective date: 19920822

Ref country code: AT

Effective date: 19920822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19920823

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19920831

Ref country code: LI

Effective date: 19920831

Ref country code: CH

Effective date: 19920831

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: FG4A

Free format text: 3004543

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19930430

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19930501

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19940822

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: MM2A

Free format text: 3004543

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 90116049.9

Effective date: 19930307

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19940822

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050822